[发明专利]一种有序纳米纤维质子交换膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种有序纳米纤维质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备纺丝液：将聚乙烯吡咯烷酮与聚偏二氟乙烯混合，加入溶剂中混合制备纺丝液；

（2）静电纺丝：将所述纺丝液置于注射器中，注射器针头与高压电源正极相连，辊筒接收器与高压电源负极连接，进行静电纺丝；接收器表面使用铝箔进行接收，纺丝完成后将所得纤维膜从铝箔表面取下；

（3）热压处理：将（2）中所得纤维膜进行热压处理，即成。

2.根据权利要求1所述的有序纳米纤维质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述纺丝液中聚乙烯吡咯烷酮与聚偏二氟乙烯的总质量分数为10%-20%。

3.根据权利要求1或2所述的有序纳米纤维质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述聚乙烯吡咯烷酮与聚偏二氟乙烯的质量比为0.25~4∶1。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的有序纳米纤维质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述溶剂为二甲基乙酰胺与丙酮中的一种或两种。

5.根据权利要求4所述的有序纳米纤维质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述溶剂为二甲基乙酰胺与丙酮以3~8∶2的质量比组成。

6. 根据权利要求1~5中任一项所述的有序纳米纤维质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，静电纺丝过程中使用的电压为17.5-25 kV，辊筒接收器转速为150-300rpm。

7. 根据权利要求1~6中任一项所述的有序纳米纤维质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，静电纺丝过程中纺丝液灌注速度为0.5-1.2 ml h^-1，环境湿度为25-40 RH%，纺丝温度为25-30 °C，纺丝距离为10-20 cm。

8. 根据权利要求1~7中任一项所述的有序纳米纤维质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，热压处理的压力为5-10 MPa，热压处理的温度为70-100 °C。

9.如权利要求1~8中任一项所述的有序纳米纤维质子交换膜的制备方法制得的有序纳米纤维质子交换膜。

10.如权利要求9所述的有序纳米纤维质子交换膜在高温质子交换膜燃料电池领域的应用。